马桶装置的制作方法

本发明涉及马桶装置，其包括设有聚水器和出口的重力抽水马桶，出口具有与重力下水管道的给定直径对应的直径，该装置还包括根据权利要求1的前序部分的水阀、冲洗水箱、和设置在冲洗水箱与重力抽水马桶之间的冲洗阀、以及用于启动重力抽水马桶的冲洗程序的启动器件。

背景技术

特别是在建筑和住宅领域使用的马桶通常为所谓的标准重力马桶。重力系统需要大直径的下水管道(通常具有为100毫米的直径)，并且需要大量的冲洗水(通常在6-10升之间)，以便确保冲洗重力抽水马桶中收集的污水，并且还在建筑的建造期间固定地且耐久地安装。对于落地式和壁装式安装两者而言，标准重力马桶有多种设计可用。标准重力下水管道的直径可因国家而异，但通常在90mm到110mm的范围内。

用于重力马桶装置的传统配置(图1)包括重力抽水马桶101，其连接至重力下水管道103以用于基于重力将污水通过聚水器102向下排放到重力下水管道中。此类马桶支承在地板上，由此具有大约6-10升的必要容积的冲洗水箱104安装在马桶自身上，或者安装至墙壁，或者备选地在墙壁内安装在马桶上方的隔间中。在壁装式模型的情况下，通常存在用于承载冲洗水箱104的在墙壁内的支承框架结构，包括水阀105和冲洗阀106，以及用于启动冲洗程序的启动器件108(按钮连接件)。具有用于阀和启动器件的装置的大型冲洗水箱需要相当大的空间。

对于冲洗程序而言，按下按钮，冲洗水箱的冲洗阀开启，由此冲洗水借助于重力流到抽水马桶中，并且还基于正常的重力流通过聚水器将重力抽水马桶中收集的污水排空到重力下水管道中。因此，为了达到所需的冲洗效率，冲洗水量必须为大约6-10升，如上文提及的那样。由于冲洗效率基于水流的影响，故大量的冲洗水是必要的。在冲洗水箱104通过冲洗阀排空之后，冲洗阀106关闭，并且冲洗水箱由通过水阀105的水填充。填充程度由浮子系统(未示出)控制，该浮子系统在预定的填充程度处关闭水阀。浮子系统易受损害且易于发生故障，并且可容易引起冲洗水泄漏到重力抽水马桶中。聚水器在重力抽水马桶与重力下水管道之间提供水锁。

所谓的标准真空马桶在载具(例如，船舶、飞机、火车)中并且也在建筑中使用。真空马桶的主要优点为安装的灵活性、小直径管道(通常大约40-50毫米的直径)，以及减少的冲洗水需求(大约1.5升)。

标准的真空马桶装置(图2)通常包括壁装式真空抽水马桶。真空抽水马桶201通过排放阀202连接至真空下水管道203。用于操作真空马桶的操作构件通常在真空抽水马桶的外壳内组装或在服务空间中的真空抽水马桶后面，该操作构件包括启动器件(按钮连接件)、控制机构、水阀、排放阀，以及适当的真空连接件。真空抽水马桶具有基于它在真空马桶系统中的预期用途的特定结构和设计，其鉴于室内设计(特别是在建筑和住宅中)通常是不合乎需要的。

真空马桶装置的操作原理如下。为了启动冲洗程序，按下按钮208，这向控制机构207提供气动或电信号，该气动或电信号开启排放阀202和冲洗水阀206，其通常直接地连接至加压水的管线204以用于提供冲洗水。在定时的冲洗程序之后，排放阀202关闭。在给定的延迟之后，冲洗水阀206关闭，由此允许少量的水在抽水马桶201中形成。真空马桶系统的操作所需的真空由真空单元209生成。

真空马桶装置的实例可例如在cn102561488、us6,085,366以及ep1840242中找到。

由于操作准则，标准真空马桶需要特定类型的真空抽水马桶，其一方面鉴于标准制造是实用的，但另一方面限制了设计和安装自由。

真空马桶装置还生成与冲洗程序有关的相当大的噪音。us4,928,326公开了一种用于减少排放噪音的装置，然而，由于空气到真空下水管道中的过量抽吸，导致过剩的能量消耗。还尝试密封真空抽水马桶的盖，这又由于压力差的减小而导致排放效果的损失。

由于真空马桶装置的优点，已尝试提供重力马桶装置和真空下水道系统的组合，即，提供具有真空下水道连接件的重力马桶。

这通过将重力抽水马桶301连接至真空下水道系统(图3)来完成，重力抽水马桶301包括标准的所谓的重力冲洗装置，其具有大的(在上文论述)冲洗水箱304、水阀305、冲洗阀306、启动器件308、以及聚水器(未示出；对应于图1的参考标号102)。重力抽水马桶301使用如上文关于图1描述的重力冲洗装置，由此重力抽水马桶301的出口借助于聚水器(未示出)连接至真空接口单元310，由此真空接口单元310继而通过排放阀302连接至真空下水管道303。作用为中间收集箱的接口单元在尺寸上设置成从重力抽水马桶接收大量标准的重力冲洗，这需要相当大的容积。真空接口单元310(其因此作用为中间废物箱)的填充程度借助于启动器单元311控制。在达到真空接口单元310的预定填充程度时，启动器单元311启动排放阀302以用于将真空接口单元的内容物排放到真空下水管道303中。真空下水道连接件的操作所需的真空由真空单元309生成。

首先，此类安装需要两个单独的系统(重力系统和具有单独操作回路的真空下水道系统)。已知系统的组合额外地需要接口单元(即，中间废物箱)，从重力抽水马桶接收的污水被收集并暂时存储在其中。接口单元借助于聚水器朝抽水马桶关闭并且借助于真空排放阀朝真空下水管道关闭。

其次，接口单元需要相当大的空间，并且因此不可为了容易接近而安装，例如在抽水马桶上方。结果，真空排放阀也不能容易地接近。

第三，如在传统的重力马桶系统中，冲洗水的量很大，如上文论述的大约6-10升。这对于真空下水道系统而言是不利的，该真空下水道系统设计成传送污水的小的离散部分，其中两侧上的大量空气在下游方向上具有升高的真空水平。结果，真空下水道系统的传送效率显著降低。此外，该解决方案还产生气味问题，因为真空接口单元通向大气以便将真空接口单元排放到真空下水管道中。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免上文提及的缺点并且实现可灵活安装的装置，其额外地提供关于抽水马桶的选择自由。该目的由如权利要求1中限定的真空下水道系统实现。

本发明的基本概念在于将标准重力马桶装置与真空下水道系统的特征(特别是操作特征)结合。这可由马桶装置来实现，该马桶装置包括排放阀、真空下水管道以及用于在具有重力下水管道的给定第一直径的出口与具有真空下水管道的给定第二直径的排放阀之间提供流连接的适配器。排放阀的第一端部借助于适配器直接地连接至重力抽水马桶的出口，并且排放阀的与所述第一端部相对的第二端部直接地连接至真空下水管道。控制机构连接至真空下水管道、排放阀、水阀以及冲洗阀，由此控制机构设置成借助于启动器件来启动。

通常，排放或冲洗真空马桶在排放程序期间生成相当大的噪音水平。本发明的显著优点为噪音水平的显著降低，这由重力抽水马桶中的聚水器实现。聚水器作用为减少噪音的迷宫。这在建筑和住宅应用中特别重要。

在有利的实施例中，水阀、冲洗水箱、冲洗阀、控制机构以及启动器件位于重力抽水马桶上方。这鉴于安装、更换、维修以及维护提供容易的接近。由于相对小的冲洗水箱，与标准重力马桶系统相比，空间需求显著降低。

有利地，排放阀也位于重力抽水马桶上方，以用于也增强至排放阀的接近。

冲洗水箱具有2-3升之间的容积，这与标准重力马桶系统相比除了减少空间需求之外还在冲洗循环中节省水。

冲洗水消耗可在根据本发明的马桶装置中保持较低，这是由于主要的排放效果基于真空排放，而在标准重力系统中，重力抽水马桶的排放完全基于冲洗水流。冲洗水的主要功能是将本发明的重力抽水马桶维持在良好的卫生条件下。

重力抽水马桶可为壁装型的，或者备选地为地板支承型的。

所有这些特征鉴于设计和安装给予了选择自由，这对于住宅和建筑领域的设计者和用户两者而言是非常重要的。

有利地，真空单元连接至真空下水管道以用于在真空下水管道中生成真空。真空单元可为真空泵、喷射器单元，或用于真空下水道系统中的其它已知的真空生成器件。另一备选方案可为具有连接至真空箱的真空下水管道。

用语“直接”和“直接地”应理解成使得重力抽水马桶的出口(具有对应于标准重力下水道的直径)与真空下水管道之间的连接仅仅通过适配器和排放阀。适配器可包括管道区段。换句话说，不存在中间容器、收集或储存箱，诸如出口与排放阀之间的接口单元。

附图说明

在下文中，将仅经由实例参照所附示意图更详细地描述本发明，其中：

图1示出了标准的重力马桶系统，

图2示出了标准的真空马桶系统，

图3示出了具有至真空下水道系统的传统连接的标准重力马桶系统，

图4示出了根据本发明的马桶装置，以及

图5示出了从用户观点看的根据本发明的马桶装置。

具体实施方式

已知类型的马桶装置在上文关于现有技术论述并且在图1至图3中示出。

根据本发明的马桶装置在图4和图5中示出。

马桶装置包括设有聚水器11和出口12的重力抽水马桶1，出口12具有与重力下水管道的给定直径对应的直径。马桶装置还包括水阀5、冲洗水箱4和冲洗阀6，以及用于启动重力抽水马桶的冲洗程序的启动器件8。

重力抽水马桶1的出口12设有适配器13，其能够将具有与标准重力下水管道的给定第一直径(通常在90mm到110mm之间)对应的直径的出口12连接至具有通常在40或50mm之间的给定第二直径的真空下水管道3。

适配器13借助于排放阀2直接地连接至真空下水管道3。换句话说，排放阀2的第一端部直接地连接至适配器13，适配器13连接至重力抽水马桶1的出口12，并且排放阀2的与所述第一端部相对的第二端部直接地连接至真空下水管道3。

直接连接指示在适配器13与重力马桶出口12之间不存在中间收集箱或储存箱或其它容器或其它对应的装置。在对应的方式下，在适配器13与排放阀2之间不存在中间收集箱或储存箱或其它容器或其它对应的装置。适配器可包括管道区段。污水和冲洗水的流因此在排放阀2开启时(即，通常在排放和冲洗程序期间)直接离开重力抽水马桶1到真空下水管道3中。

换句话说，在排放阀的第一端部与适配器之间存在直接连接，没有任何中间容器，并且在排放阀的与第一端部相对的第二端部与真空下水管道之间存在直接连接，没有任何中间容器。

因此，重力抽水马桶可为任何标准的重力抽水马桶设计。为了连接真空下水管道，适配器13与排放阀一起使用来提供重力抽水马桶的出口的直径到真空下水管道的直径的减小。通常，在重力抽水马桶1的出口12与排放阀2之间存在管道区段(如参考标号14所示)。适配器可包括在重力抽水马桶的出口与排放阀之间的管道区段中。备选地，适配器可直接地连接至重力抽水马桶的出口，由此管道区段14从适配器延续至排放阀。换句话说，适配器设置在重力抽水马桶的出口与排放阀之间，有利地在重力抽水马桶的出口处。如果使用此类管道区段，则污水可自由地流过管道区段14。

用语“直接”和“直接地”因此应理解成使得重力抽水马桶与真空下水管道之间的连接仅仅通过排放阀(其为真空马桶至真空下水道系统中的真空下水管道的连接的标准方式)和通过适配器（其实际上为这样的管道的仅一部分）。

马桶装置设有冲洗装置，其包括借助于水阀5连接至水源的冲洗水箱4。冲洗水箱4借助于冲洗阀6连接至抽水马桶1。排放阀2、水阀5以及冲洗阀6由控制机构7控制，控制机构7设有用于启动冲洗程序的启动器件8。在该实施例中，使用从真空管道3抽出的真空来气动地或电力地控制控制机构7，如虚线所示的那样。借助于真空单元9在真空管道3中生成真空。

包括执行根据本发明的冲洗程序(即，重力抽水马桶的排放)的真空下水道系统的操作如下。在污水布置在重力抽水马桶1中时，启动器件8被启动(通过按下按钮)，由此控制机构7接收来自启动器件的气动或电信号。真空因此从真空下水管道3输送至排放阀2、水阀5以及冲洗阀6以用于开启这三个阀。控制机构7与水阀5、冲洗水箱4和冲洗阀6之间的真空连接由虚线指示。

因此，在来自冲洗水箱4的少量冲洗水同时借助于重力冲入重力抽水马桶1中时，布置在抽水马桶1中的污水通过聚水器11和出口12(设有适配器13)从重力抽水马桶1通过排放阀2直接地排放到真空下水管道3中。

在冲洗程序之后，排放阀2和冲洗阀6被关闭。冲洗水6以给定的延迟关闭，以便确保聚水器11在与标准重力马桶系统有关的相同方式下由水填充。在预定的延迟之后，即，在冲洗水箱4由水填充到预定的程度时，水阀5被关闭。因此，系统准备好进行新的冲洗程序。

根据本发明的马桶装置仅需要少量的冲洗水，其量在2-3升之间，由此冲洗水箱可在尺寸上设置成比标准重力系统中显著更小。与标准重力系统相比，这鉴于安装空间提供重要的优点。明显地，这也具有重要的节水方面。它还减少了待处理的废物总量。

此外，标准重力系统的复杂冲洗系统(其易于失效和泄漏，例如由于冲洗水箱中的浮子系统)可由具有受控延迟功能(如上文描述的那样)的单个阀代替。另外的重要方面是聚水器，其作用为显著降低通常与真空马桶相关联的冲洗噪音的迷宫。

考虑到其它操作构件具有较小的大小，所有必要的操作构件实际上可安装在抽水马桶上方的空间中，如图5中示出的那样。图5示出了具有所谓的向上连接的实施例，由此排放阀2也确定为在抽水马桶1的上方。在该实施例中，适配器13将连接至抽水马桶1的出口12，并且管道区段(在图4中用参考标号14指示)将升高至抽水马桶1上方的位置以便连接至排放阀2，其在该实施例中将能够从抽水马桶1上方直接接近。管道区段14将因此优选地具有对应于真空下水管道的直径，即，上文提及的给定的第二直径。

关于所谓的向下连接，排放阀将设置在抽水马桶的出口附近。

这允许容易的接近、安装、更换以及维护。此外，抽水马桶和操作构件可组装为组件，该组件可容易地仅连接至真空下水管道。有利地，操作构件将安装在设置于抽水马桶的后侧上的框架结构上。

此外，真空下水管道仅具有大约40-50mm的直径，这比传统的重力下水道需要更少的空间。如现有技术中已知的真空下水管道可利用例如形成抽水马桶的向上连接(升流管)或者备选地例如向下连接灵活地安装。真空下水管道可按需要安装和更换，具有相当大程度的灵活性。

通过使用简单的管道连接、适配器(如上文论述的那样)，抽水马桶类型不限于特定的真空抽水马桶。可使用任何重力抽水马桶类型，这给予了设计和安装的自由，这是建筑和住宅领域的重要准则。

附图及与其有关的描述仅旨在阐明本发明的基本概念。本发明可随着随后的权利要求的范围详细地变化。